Измерение диаметра растущего дерева

Число разрядов высот для каждой породы зависит от степени изменчивости высоты (максимальная и минимальная), а также заданного интервала между средней высотой смежных разрядов.

Методика составления массовых таблиц Союзлеспрома сводится к следующему. В пределах каждого разряда высот для деревьев по ступеням толщины определяли коэффициенты формы ствола q₂. Используя связь между видовым числом и коэффициентом формы (по формуле Шиффеля), находили видовое число. Через видовое число по общей формуле V_ств=g_1,3hf,

определяли объемы стволов.

Для определения запаса совокупности деревьев устанавливают разряд высот, далее из таблиц соответствующего разряда по диаметру берут объем одного ствола. Этот объем умножают на число деревьев с таким диаметром и получают запас всех деревьев. Допустим, что требуется определить запас 57 стволов сосны с диаметром на высоте груди 28 см и средней высотой 24,5 м. По массовым таблицам устанавливают разряд высот. В нашем примере по диаметру 28 см и высоте 24,5 м разряд высот II. Объем одного ствола с диаметром 28 см второго разряда высот равен 0,671 м 3 . Умножая этот объем на число стволов 57 получают запас всех деревьев 38,36 м 3 .

Таблицы сбега. Впервые таблицы сбега в России были составлены в 1886 г. при подготовке временных массовых таблиц по разрядам высот. При составлении массовых таблиц Союзлеспрома также были подготовлены таблицы сбега. В них по разрядам высот и породам даются диаметры стволов на высоте 1,3 м,их высоты и объемы в коре и без коры, а также диаметры на середине 2-метровых отрезков и объемы этих отрезков в коре и без коры. Кроме того, приводится также объем коры и объем сучьев в процентах от объема ствола в коре (табл. 2.5). Такие таблицы помещены в «Лесной вспомогательной книжке». Таблицы сбега применяются в основном для составления сортиментных таблиц по методикам профессоров Н.В. Третьякова и В.К. Захарова.

Как уже отмечалось, диаметры растущих деревьев измеряют на высоте груди человека среднего роста, т. е. на высоте 1,3 м от шейки корня. Его называют таксационным диаметром d₁_,₃. Выбор этой высоты продиктован исключительно удобством измерения, так как измеряющему не приходится ни нагибаться, ни подниматься во время обмера.

Диаметр растущих деревьев измеряют мерной вилкой. Существует несколько конструкций мерной вилки. Материалом для ее изготовления служит древесина (дуб, бук, ясень, береза, клен), а также алюминий, текстолит..

Стандартная мерная вилка (рис. 2.1, а, б) состоит из трех частей: мерной линейки и двух ножек. На широких сторонах линейки сделаны выемки глубиной 1 мм, в которых нанесены деления: с одной стороны с ценой делений 1 см (цифры даны через 4 см), с другой стороны — с ценой делений 0,5 см (цифры даны через 2 см). Неподвижная ножка плотно соединена с мерной линейкой под углом 90 0 и составляет с ней одно целое. Подвижная ножка свободно перемещается вдоль мерной линейки и в нижней ее части имеет утолщение, служащее рукояткой.

Вследствие разбухания или усыхания, например, подвижной ножки она расшатывается и образует с линейкой угол больше или меньше 90′, что приводит к ошибкам в измерении диа- метра, поэтому для изготовления мерной вилки используют текстолит (рис. 2.1, в).

При измерении диаметров подвижную ножку отодвигают по линейке в сторону, прикладывают вилку к стволу дерева перпендикулярно его оси и слегка прижимают подвижную ножку. Мерная линейка при измерении должна касаться ствола, а ножки заходить за середину толщины ствола, т. е. длина ножек должна быть не менее половины диаметра измеряемого де- рева, в противном случае будет измеряться не диаметр, а хорда. В таком положении по мерной линейке делается отсчет измеренного диаметра (арабская цифра рядом с подвижной ножкой).

Деления на мерной линейке называются ступенями толщины и могут иметь различную величину: при 2-сантиметровой ступени 2, 4, 6, 8, 10, 12 и т. д.; при 4-сантиметровой 4, 8, 12, 16,20 и т. д.

Диаметр растущего дерева на высоте груди может быть измерен с различной точностью. При исследовательских работах диаметры деревьев измеряют с помощью металлической вилки с точностью до 0,1 см (21,6 см, 24,3 см и т. д.), а массовые обмеры (сплошной перечет) проводят по ступеням толщины (в четных сантиметрах).

При измерении диаметров по ступеням толщины диаметры 0,5 ступени и более округляются вверх до следующей ступени, а диаметры менее 0,5 ступени в расчет не принимаются. Чтобы облегчить работу и повысить ее качество, округление делают на самой мерной линейке при нанесении делений. Поэтому на 4-сантиметровой шкале мерной вилки на отметке 2 см стоит цифра ступени 4, на 6-сантиметровой — 8 и т. д.

Диаметры единичных и, особенно тонкомерных деревьев следует измерять более точно — как среднеарифметический из двух взаимно перпендикулярных диаметров. В производственной практике в древостоях со средним диаметром до 20 см перечет производят по ступеням в 2 см, а при среднем диаметре более 20 см по 4-сантиметровым ступеням.

К мерной вилке предъявляют следующие требования:

мерная вилка должна быть прочной, легкой и удобной для использования;

Ø ножки должны быть параллельными между собой и перпендикулярными мерной линейке;

Ø движения подвижной ножки должны быть плавными и легкими;

Ø деления мерной линейки должны быть четко и верно нанесены;

Ø прорез подвижной ножки не должен быть ослабленным, так как это ведет к расшатыванию подвижной ножки и всегда будет давать ошибку со знаком минус.

При измерении диаметров множества деревьев существующие конструкции мерных вилок требуют участия в работе трех человек: один измеряет деревья, другой записывает результаты измерений в ведомость, а третий ставит отметку на дереве.

Для перечета деревьев ВНИИЛМом разработан специальный шаблон — ШИД-0,5 (рис. 2.2). Он состоит из упора 1 и линейки 2, имеющей форму лекальной кривой. С обеих сторон на линейке нанесены деления с градацией 2 и 4 см. Линейка шарнирно соединена с упором и легко разбирается.

Для измерения диаметра шаблон одной рукой приставляют к стволу дерева таким образом, чтобы древесный ствол оказался вписанным в угол шаблона. Проецируя границу образующей ствола на линейку, определяют ступень толщины. Свободной рукой измеряющий делает отметку на стволе. С помощью шаблона можно производить перечет деревьев диаметром до 50 см.

Шведская фирма выпускает алюминиевые мерные вилки с суммирующим блоком. С помощью этой мерной вилки один измеряющий не только определяет диаметры на 1,3 м (по 2-сантиметровым ступеням), но ведет учет числа деревьев по ступеням толщины и категориям годности, что повышает производительность труда и уменьшает затраты.

Источник

Особенности таксации растущих деревьев

Cпособы таксации срубленных деревьев не исключают возможность их применения для определения объема растущих деревьев. Однако эти способы не получили применения по следующим соображениям:

1. Измерить диаметры стволов растущих деревьев на различных высотах невозможно, а использование для этих целей сложных приборов (дендрометров) технически трудоемкая работа.

2. Поскольку нельзя измерить диаметры ствола на разных высотах, то и нельзя определить коэффициенты его формы и, как следствие, невозможно характеризовать форму ствола.

С учетом трудоемкости этих измерений были разработаны специальные методы таксации растущих деревьев. 3а основу этих методов положена теория средних величин, позволяющая при минимальном числе измерений достаточно точно определить объемы стволов растущих деревьев. Такими доступными измерению таксационными показателями являются диа- метр на высоте груди человека среднего роста, т. е. на расстоянии 1,3 м от шейки корня, и высота ствола.

Общеизвестно, что стволы деревьев, растущих в насаждении полнодревесны, в то время как деревья, растущие на просторе, характеризуются большой сбежистостью. Таким образом, при одинаковых диаметрах на высоте 1,3 м и высотах объемы отдельных деревьев различны и зависят от формы стволов.

Поскольку форму стволов растущих деревьев установить трудно, для определения их объемов в лесной таксации введено новое понятие — видовое число (показатель, характеризующий полнодревесность стволов).

В насаждении деревья по их размерам распределяются закономерно. Так, преобладающая часть деревьев имеет размеры и формы, близкие к показателям среднего дерева. Число деревьев, размеры которых больше и меньше размеров среднего дерева, по мере удаления от него уменьшается. Распределение деревьев по размерам характеризуется кривой нормального распределения.

При таксации совокупности отдельных деревьев выполняют следующие работы:

выбор и клеймение деревьев у шейки корня и на высоте груди;
обмер и перечет деревьев;
определение общего объема (запаса).

У отобранных деревьев мерной вилкой измеряют диаметры на высоте груди. Их высоту определяют глазомерно по ступеням высоты 2. 3 м (15, 17, 19 и т. д. или 15, 18, 21 и т. д.). Объемы деревьев определяют по массовым таблицам объемов с двумя входами по d и h. В них проводятся средние объемы деревьев в зависимости от породы, диаметра на высоте 1,3 м и высоты. Объем одного дерева каждой ступени толщины умножают на число таких стволов и получают запас ступени. Суммируя запас всех ступеней толщины, получают запас совокупности отдельных деревьев. ВИДОВОЕ ЧИСЛО Рассмотренные выше математические способы определения объема ствола требуют не только рубки дерева, но и применения сложных измерений и расчетов. Для определения объема ствола растущего дерева, кроме диаметра на высоте 1,3 м и высоты, используется особый показатель — видовое число, которое обозначается буквой f. В и д о в ы м ч и с л о м называется отношение объема ствола к объему цилиндра, высота которого равна высоте дерева, а площадь основания равна площади сечения дерева на высоте груди. Такой цилиндр называется равновеликим (рис. 1), т. е. f=Vcтв/VцилРис. 1. Соотношение размеров ствола и равновеликого цилиндра Наименование видовое число этот показатель получил от немецкого слова formzahl (форма, вид и число). Идея использования видового числа была предложена в конце Х1Х века немецким лесоводом Паульсеном и сводится к тому, чтобы объем древесного ствола получить через видовое число, т. е. как произведение объема равновеликого цилиндра на видовое число. Из формулы (1) можно определить объем ствола: V_ств= V_цил* f или V_ств= g_1,3*h* f (1) Таким образом, видовое число представляет собой коэффициент, показывающий, какую часть от объема равновеликого цилиндра составляет объем ствола. Зная видовое число, можно легко определить объем растущего дерева по (1), для чего необходимо измерить его высоту и диаметр на высоте груди d_1,3. Так как объем ствола меньше объема цилиндра, то видовое число меньше единицы. Величина f колеблется в пределах 0,352. 0,560, а у деревьев в возрасте их хозяйственного использования (спелости) — в пределах 0,400. 0,500. Это означает, что объем ствола составляет от объема цилиндра 40. 50 %. Чем больше видовое число, тем больше и объем ствола и выше его полнодревесность. У стволов высотой 2,6 м видовое число равно единице, а высотой менее 2,6 м оно больше единицы. Общеизвестно, что между высотой дерева и его видовым числом существует зависимость, согласно которой с увеличением высоты дерева видовое число уменьшается.

Форма	Видовое число при высоте ствола, м
Форма	1,6	2,1	3,9	5	10	15	20	25	30	40
Пара болоид	2,660	1,312	0,750	0,677	0,574	0,534	0,527	0,524	0,522	0,517

Источник